AGMバッテリーとは
吸収式ガラスマット(AGM)バッテリーは、バルブ制御式鉛蓄電池(VRLA)の一種であり、電解液に小さなガスチャネルがある特徴を持っています。AGMバッテリーは、バッテリープレートの間にガラス繊維のメッシュが挟まれており、これが電解液を保持し、プレートを隔てる役割を果たします。充電過剰またはフロート充電中に正極で生成される酸素は、負極へ運ばれて再利用されます。この再結合プロセスを閉鎖酸素サイクル(COC)と呼び、水の消耗を大幅に減少させることができます。その結果、メンテナンスフリーとなります。AGMバッテリーは、広範囲の温度において従来のバッテリーよりも自己放電が少ないという利点があります。鉛蓄電池と同様に、AGMバッテリーの寿命を最大限に延ばすためには、メーカーの充電仕様に従うことが重要であり、電圧調整式の充電器の使用が推奨されます。
鉛蓄電池の他のタイプ
鉛蓄電池には主に2つのグループがあります。
- VLAバッテリー(通気式鉛蓄電池):これは、電極が過剰な液体電解液に浸されている、水没したまたは通気された電解液の鉛蓄電池です。
- VRLAバッテリー(バルブ制御式鉛蓄電池):これは、電解液が吸収分離器またはゲル内で固定化されている密閉型またはバルブで制御される鉛蓄電池です。
VRLAバッテリーには、主に次の2種類があります。
- AGM(吸収式ガラスマット):AGM鉛蓄電池は、電解液に小さなガスチャネルがあるVRLAバッテリーの一種です。
- ゲルセル(ゲルバッテリー):現代のゲルバッテリーは、ゲル化された電解液を持つVRLAバッテリーです。ゲルバッテリーは、湿式セルバッテリーに共通する電解液の蒸発や漏れ(およびそれに伴う腐食問題)を減少させ、衝撃や振動に対する耐性が高まります。
鉛蓄電池の化学
鉛蓄電池の動作原理は、充放電中に起こる化学プロセスによって説明されます。
放電時には、アノードで次の反応が起こります。
Pb + SO42- → PbSO4 + 2e–
この反応では、鉛が電解液と反応して硫酸鉛を生成し、2つの電子が放出されます。カソードでも硫酸鉛が形成されますが、この場合には鉛酸化物の還元が起こります。
PbO2 + SO42- + 4H+ +2e– → PbSO4 + 2H2O
充電時には、これらのプロセスが逆方向に進み、放電時に形成された硫酸鉛が鉛および酸化鉛にそれぞれ酸化され、還元されます。完全に充電が行われ、過充電により水の電解が始まると、酸素と水素ガスが発生し、これらは外部に放出されます。密閉型バッテリーでは、水素と酸素ガスが水に再結合するための触媒(Pd、Pt)がベント上にあります。